User Manual

3、有效载荷超过9Kg

机械改造

TurtleBot4能够在9公斤以上的较重有效载荷下运行，但必须进行一些机械和软件更改才能实现理想的运行。如果不使用这些变化，系统可能变得不稳定并且难以控制。

为了确保机器人在操作过程中尽可能稳定，重要的是安装有效载荷，使其重心（COG）完全由轴距支撑。这可以通过两种方法实现：

  1. 设计有效载荷安装以适应偏移COG。这可以通过使用现有的丙烯酸集成板或通过使用定制板来实现。

  2. 在Create®3的后部添加一个额外的脚轮。这将确保有效载荷得到充分支撑和平衡。提供详细说明和设计文件 here.

此外，有效载荷高度可以降低，以确保机器人更好的稳定性，特别是如果不使用额外的脚轮，并且系统在三个轮子上保持平衡。虽然可以修改加速度和速度以适应升高的COG（见下文），但降低它将优化机器人性能。

Lower payload height

降低标准TurtleBot4的集成板，从而降低有效载荷，是使重心尽可能低的最简单方法。按照以下步骤操作：

  1. 使用2.5mm六角扳手拆下四个M4螺钉。把集成板放在一边。

top_plate.png

TurtleBot 4顶部集成板螺钉位置

  1. 用手拆下四个圆形支座，并将它们放在一边。请注意，PCBA现在可以自由移动，应小心确保其不会损坏。

  2. 使用替代支座（例如，来自Mcmaster Carr的支座）或其他安装选项。机器人的螺纹插件为M4x0.7mm。安装模式可以取自Github上的3D CAD，也可以从集成板本身转移。

    turtlebot_mounting_inserts.pngturtlebot_mounting_inserts.png

TurtleBot 4安装插件

使用新硬件重新组装机器人时，确保所有紧固件都按照紧固件和配合螺纹拧紧，并使用螺纹锁固器。

对于TurtleBot4 Lite，Create®3板可用于固定有效载荷。可以在Create® 3 Github上找到直接安装到此板的提示。

 Note

容纳OAK-D-Pro的最小间隙为108毫米。对于OAK-D-Lite来说，它是102毫米。

Example

下图显示了京天机器人项目，其中手持机械臂（2.7公斤）安装在TurtleBot4 Lite的顶部，使用4X2 M4支架（Mcmaster Carr P/N 98952A450）和TurtleBot 4 Lite的集成板。操纵器的安装使COG进一步向前，并由前脚轮支撑。还连接了一个外部12V7电池（0.9千克）为设备供电。在这种特殊的情况下，电池安装在一个铰链上，这样电池就可以坐得离机器人更近，或者放在自己的全向轮上支撑。这是一种设计选择，可以演示安装在装置上的更大重量或连接在机器人上的有效载荷，作为替代有效载荷安装设计方法。

IMG_3984.JPG  IMG_3985.JPG

带有手持机械臂的TurtleBot 4 Lite

软件修改

应适当设置速度和加速度限制，以在驱动机器人时保持稳定性。否则，您可能会发现机器人会抖动、失速或未按命令驾驶。

加速度限制

Create®3上的加速度限制可以使用 motion_control节点的 wheel_accel_limit参数进行更改。

ros2 param set /motion_control wheel_accel_limit 300

加速度值可以介于1和900之间。

 Note

 wheel_accel_limit适用于加速和减速。如果你把它设置得太低，机器人会停得很慢。

速度限制

Create®3在启用安全的情况下线性速度限制为0.31 m/s，在安全超控的情况下为0.46 m/s。角速度限制在1.9 rad/s。对于重型有效载荷，您可能需要进一步限制。这样做的方法会根据你 driving机器人的方式而有所不同。

键盘遥控

如果使用的是 teleop_twist_keyboard ROS 2节点，则可以按照CLI说明降低线速度和角速度。

操纵手柄远程操作

要限制 teleop_twist_joy速度，您需要创建一个修改版本的TurtleBot4 controller config file。 scale_linear.x值限制线速度，scale_angular.yaw值限制角速度。

一旦创建了配置文件，就可以启动 joy_teleop并将controller_config参数设置为新配置文件的完整路径。

ros2 launch turtlebot4_bringup joy_teleop.launch.py controller_config:=/path/to/config.yaml

命令速度

如果通过 /cmd_vel主题手动发送速度，只需将速度值降低到适当的级别即可。

Create® 3 Actions

如果您正在驾驶机器人执行Create®3动作之一，则可以在动作目标中设置速度限制。

为了限制导航过程中的速度，您可以创建一个修改后的 nav2.yaml配置文件。更改参数（如 controller_server.FollowPath.max_vel_x）将限制Nav2堆栈发送的速度命令。

使用修改后的参数文件启动Nav2：

ros2 launch turtlebot4_navigation nav_bringup.launch.py params_file:=/path/to/your/nav2.yaml